塔機(jī)群協(xié)同作業(yè)的人工勢(shì)場(chǎng)算法及系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、塔式起重機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑施工中，其布局越來(lái)越密集，研究塔機(jī)群協(xié)同作業(yè)，以避免塔機(jī)與障礙物發(fā)生碰撞，并提高塔機(jī)群的作業(yè)效率具有重要意義。本文以固定式塔式起重機(jī)為研究對(duì)象，開(kāi)展了如下工作:
　　(1)分析了塔機(jī)與障礙物以及塔機(jī)之間發(fā)生碰撞的情況，提出了塔機(jī)群協(xié)同作業(yè)的人工勢(shì)場(chǎng)算法。針對(duì)塔機(jī)的幾何約束和特殊的運(yùn)動(dòng)方式，該算法在傳統(tǒng)人工勢(shì)場(chǎng)算法的基礎(chǔ)上，提出了帶約束條件的人工勢(shì)場(chǎng)算法，并引入相對(duì)速度引力勢(shì)場(chǎng)，使塔機(jī)到達(dá)目標(biāo)后能平穩(wěn)停機(jī)

2、，以提高作業(yè)效率。運(yùn)用三維建模軟件Solidworks與Matlab VR工具箱，建立了塔機(jī)三維運(yùn)動(dòng)模型，并與在Simulink中建立的人工勢(shì)場(chǎng)模型進(jìn)行聯(lián)合仿真，仿真結(jié)果表明塔機(jī)在人工勢(shì)場(chǎng)的作用下能主動(dòng)規(guī)避各類(lèi)障礙到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。
　　(2)建立了塔機(jī)協(xié)同作業(yè)效率評(píng)價(jià)模型。該模型通過(guò)離散化塔機(jī)狀態(tài)方程與人工勢(shì)場(chǎng)，得到了塔機(jī)運(yùn)行效率的時(shí)耗性、操作性與能耗性評(píng)價(jià)指標(biāo)。實(shí)現(xiàn)了對(duì)塔機(jī)運(yùn)行路徑的效率優(yōu)化。
　　(3)針對(duì)目前塔機(jī)控制系統(tǒng)存